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1、第26卷第1期航空学报Vol126No112005年1月ACTAAERONAUTICAETASTRONAUTICASINICAJan.2005文章编号:100026893(2005)0120079205一体化电动静液作动器(EHA)的设计与仿真分析马纪明,付永领,李军,高波(北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院,北京100083)Design,SimulationandAnalysisofIntegratedElectricalHydrostaticActuatorMAJi2ming,FUYong2ling,LIJun,GAOBo(SchoolofAutomationScienceand
2、ElectricalEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100083,China)摘要:一体化电动静液作动系统兼备传统液压作动系统和直接驱动的机电作动系统的优点,也就是同时具备高转距和大功率密度,并且易于模块化。本文阐述了一种一体化电动静液作动器(EHA)的总体结构和工作原理,对电机、泵和液压缸的选用以及系统设计提出了明确的要求,并对其各个模块进行了建模和仿真分析。结果表明,EHA的性能能够满足现代飞机对作动系统的要求,在未来功率电传(PBW)的飞控系统中具有很好的应用前景。关键词:电动静液作动器(
3、EHA);液压;一体化;功率电传(PBW);仿真中图分类号:TH137文献标识码:AAbstract:Integratedelectricalhydrostaticactuatesystemhastheadvantagesofbothtraditionalhydraulicsystemanddirectdriveelectricalmechanicalsystem,anditcanbemodularizedeasily.Thispaperdescribesthestructureandop2eratingprincipleofEHA,anditgivesthespecificrequirem
4、entsofthesystemdesignandselectiveprinciplesofthemotor,pumpandhydrauliccylinder.Furthermore,itcreatesthemathematicmodelofeachmodule.Simulationre2sultsshowthattheEHAcanmeetmodernaircraft’srequirementstotheactuatesystem,anditcanbeusedwidelyinthefuturePBWflightcontrolsystem.Keywords:electricalhydrostat
5、icactuator(EHA);hydraulic;integrated;powerbywire(PBW);simulation液压系统所具备的体积小、功率大、惯性小的tricallyPoweredActutionDesign)。到上个世纪优点使它在飞机作动系统中得到了广泛的应用。末,新型的功率电传作动系统已经完成了在F2然而,由于液压传动本身的一些诸如泄漏、噪声、18、F216、C2141等战斗机上的试飞计划,并开始效率低和管路复杂等缺点,在机载作动系统中,液装备到最新的JSF战斗机和波音777、空中客车压系统的应用需求正在逐渐下降。飞控系统正在A2380等民用飞机中。国内在这方面的研究刚
6、刚向功率电传(PBW)方向发展。功率电传是指由起步,并且大都处在原理论证和样机设计阶[3～5]飞机次级能源系统至作动系统各执行机构之间的段。功率传输是通过电导线以电能量传输的方式完成的。PBW作动系统在飞行控制技术中是将是一个主要的技术突破口。就像Fly2By2Wire控制系统不再需要机械连接一样,PBW作动器也不再需要中央液压系统,从而在可靠性、生存力、可维护性、效率、故障容错能力、飞机整体性能上都有可[1,2]观的提高。美国、英国、德国等国家的功率电传作动器相关技术研究、实验、试验、试飞及应用发展已经进行了很长一段时间。美国空军和NASA还制定[6]图1一种EHA的三维造型图了专门研制一
7、体化作动系统的EPAD计划(Elec2Fig11The32DmodelofonekindofEHAs收稿日期:2003212230;修订日期:2004204206目前,功率电传作动器主要有两种形式,即机基金项目:国家自然科学基金(50375009)资助项目电作动器(EMA,ElectricalMechanicalActuator)©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronic
